DE3637103A1 - Tensioning device - Google Patents

Tensioning device

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DE3637103A1 DE19863637103 DE3637103A DE3637103A1 DE 3637103 A1 DE3637103 A1 DE 3637103A1 DE 19863637103 DE19863637103 DE 19863637103 DE 3637103 A DE3637103 A DE 3637103A DE 3637103 A1 DE3637103 A1 DE 3637103A1
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Abstract

In a tensioning device, in particular a belt-tensioning device, a spring (7) and a frictional damping means (10, 11) are arranged between a fixed part (1) and a pivotable tensioning part (2, 5). In order to achieve different frictional damping in the two pivoting directions of the pivotable tensioning part (2, 5), an open, radially elastic friction ring (11) rests in frictional engagement, by a circumferential surface (12), against an annular surface (10) of one part (1). One, free end (13) of the friction ring (11) is fixed positively, without play, on the other part (2, 5). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, insbesondere Riemenspannvorrichtung, mit einem gegenüber einem festen Teil zwischen zwei Endanschlägen schwenkbaren Spannteil, wobei zwischen den beiden Teilen eine Feder und ein Reibungsdämpfungsmittel angeordnet sind.The invention relates to a clamping device, especially belt tensioner, with one opposite a fixed part between two end stops swiveling clamping part, being between the two parts a spring and a friction damping means are arranged are.

Eine derartige Riemenspannvorrichtung ist in der WO 86/01 571 beschrieben. Eine solche Riemenspannvorrichtung wird beispielsweise beim Antriebsriemen der Aggregate eines Kraftfahrzeugmotors eingesetzt.Such a belt tensioner is in the WO 86/01 571. Such Belt tensioner is used, for example Drive belt of the units of a motor vehicle engine used.

Bei der Riemenspannvorrichtung nach der WO 86/01 571 ist zwischen den beiden Teilen eine Schneckenfeder angeordnet. Eine Reibscheibe ist mittels einer weiteren Feder axial zur Schwenkachse gegen einen Reibbelag gedrückt. Die hier bei einer Bewegung zwischen den beiden Endanschlägen auftretende Reibungsdämpfung ist unabhängig von der Schwenkrichtung des beweglichen Spannteils gegenüber dem festen Teil. Die Dämpfungswirkung der Reibscheibe ist also in beiden Schwenkrichtungen gleich.In the belt tensioning device according to WO 86/01 571 a helical spring between the two parts arranged. A friction disc is by means of another Spring axially to the swivel axis against a friction lining pressed. This one when there is a movement between the two Friction damping occurring at end stops is independent from the pivoting direction of the movable clamping part towards the fixed part. The damping effect of The friction disc is therefore the same in both swivel directions.

In der US-PS 45 83 962 ist zusätzlich zum Reibungsdämpfungsmittel eine Freilaufkupplung vorgesehen. Diese ist von einer einseitig eingespannten, eine Hülse des beweglichen Teils umschließenden, radial elastischen Schlingfeder gebildet. Die Schlingfeder ist mit dem festen Teil mit Spiel verbunden. Sie blockiert eine Bewegung des schwenkbaren Teils in Entspannungsrichtung des Riemens. Dies ist bei solchen Riemen ungünstig, bei denen im Betrieb große Längenänderungen auftreten.In US-PS 45 83 962 is in addition to  Friction damping means provided a one-way clutch. This is from a sleeve clamped on one side of the movable part enclosing, radially elastic Wrap spring formed. The wrap is with that fixed part associated with play. It blocks one Movement of the swiveling part in the direction of relaxation of the belt. This is unfavorable for such belts who experience large changes in length during operation.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der in den beiden Schwenkrichtungen des beweglichen Teils die Reibungsdämpfung unterschiedlich groß ist.The object of the invention is a tensioning device to propose the type mentioned at the beginning, in which in the the two pivoting directions of the movable part Friction damping is different.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe ein einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß als Reibungsdämpfungsmittel ein offener, radial elastischer Reibring mit seiner einen Umfangsfläche an einer Ringfläche des einen Teils kraftschlüssig anliegt, daß der Reibring so ausgelegt ist, er in beiden Richtungen eine Schwenkbewegung des schwenkbaren Teils zwischen den Endanschlägen zuläßt, und daß das eine Ende des Reibrings am anderen Teil spielfrei festgelegt ist.According to the invention, the above task is one Clamping device of the type mentioned in the introduction solved that an open, as a friction damping means radially elastic friction ring with its one Circumferential surface on an annular surface of one part is frictional that the friction ring designed so is, it swivels in both directions allows pivotable part between the end stops, and that one end of the friction ring on the other part is set without play.

Der Reibring liegt dabei an einer Ringfläche. Vorzugsweise ist sein eines Ende am schwenkbaren Teil festgelegt. Wird das schwenkbare Teil in der einen Richtung gedreht, dann wird der Reibring fester an die Ringfläche gedrückt als bei einer Drehung in der anderen Richtung.The friction ring lies on an annular surface. Preferably, one end is on the pivotable part fixed. If the swiveling part in one Direction, then the friction ring becomes tighter on the Ring surface pressed than when rotating in the other Direction.

Bei einer Riemenspannvorrichtung läßt sich damit erreichen, daß in Entspannungsrichtung der Feder eine schwächere Reibungsdämpfung auftritt als in Spannrichtung der Feder. Damit ist einerseits erreicht, daß das schwenkbare Spannteil bei Entlastung dem Riemen leicht folgt und daß es andererseits bei Riemenschlägen diese stark gedämpft auffängt.With a belt tensioning device it can be used achieve that in the relaxation direction of the spring weaker friction damping occurs than in the tensioning direction the feather. On the one hand, this means that swiveling tensioning part when the belt is relieved follows and that on the other hand it is this with belt strikes  strongly muffled fields.

Günstig ist auch, daß die Reibungsdämpfung in beiden Richtungen vom Drehwinkel im wesentlichen unabhängig ist; also jeweils annähernd konstant ist.It is also favorable that the friction damping in both Directions are essentially independent of the angle of rotation; is approximately constant in each case.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigtFurther advantageous embodiments of the invention result from the subclaims and the following Description of exemplary embodiments. In the drawing shows

Fig. 1 eine Ansicht einer Riemenspannvorrichtung, Fig. 1 is a view of a belt tensioner,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Riemenspannvorrichtung im Teilschnitt, Fig. 2 is a side view of the belt tensioning device, in partial section,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III nach Fig. 2, Fig. 3 is a section along the line III-III of Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht einer weiteren Riemenspannvorrichtung und Fig. 4 is a view of another belt tensioner and

Fig. 5 einen Teilschnitt längs der Linie V-V nach Fig. 4. Fig. 5 is a partial section along line VV in FIG. 4.

Die Riemenspannvorrichtung weist ein festes Teil (1) auf, an dem ein Arm (2) schwenkbar gelagert ist. Der Arm (2) trägt eine Spannrolle (3).The belt tensioning device has a fixed part ( 1 ) on which an arm ( 2 ) is pivotably mounted. The arm ( 2 ) carries a tension roller ( 3 ).

Am festen Teil (1) ist ein Lagerzapfen (4) ausgebildet, auf den eine am Arm (2) vorgesehene Nabe (5) aufgesetzt ist. Die Nabe (5) kann als Gleitlager ausgebildet sein oder einen separaten Gleitlagerring beinhalten. Mittels eines Sprengrings (6) ist die Nabe (5) am Lagerzapfen (4) axial gehalten. Eine vorgespannte Schneckenfeder (7) ist mit ihrem einen Ende (8) am festen Teil (1) und mit ihrem anderen Ende (9) an der Nabe (5) befestigt. Zwischen dem festen Teil (1) und dem Arm (2) sind nicht näher dargestellte Endanschläge vorgesehen, die den Schwenkbereich des Armes (2) begrenzen.A bearing journal ( 4 ) is formed on the fixed part ( 1 ), onto which a hub ( 5 ) provided on the arm ( 2 ) is placed. The hub ( 5 ) can be designed as a plain bearing or contain a separate plain bearing ring. The hub ( 5 ) is held axially on the bearing journal ( 4 ) by means of a snap ring ( 6 ). A preloaded worm spring ( 7 ) is attached at one end ( 8 ) to the fixed part ( 1 ) and at the other end ( 9 ) to the hub ( 5 ). Between the fixed part ( 1 ) and the arm ( 2 ) are provided end stops, not shown, which limit the pivoting range of the arm ( 2 ).

In dem festen Teil (1) ist eine Ringfläche (10) ausgebildet. Diese ist vorzugsweise mit einem Reibbelag mit hohem Reibungskoeffizienten belegt. An der Ringfläche (10) liegt ein offener, radial elastischer Reibring (11) mit seiner als Reibfläche wirkender Außenfläche (12) an (vgl. Fig. 3). Das eine freie Ende (13) des Reibrings (11) weist eine Umbiegung (14) auf, die in einen Schlitz (15) der Nabe (5) in Umfangsrichtung spielfrei befestigt ist. Der Reibring (11) umschlingt dabei die Nabe (5) in Richtung (U) um fast 360°. Die Außenfläche (12) drückt sich kraftschlüssig an die Ringfläche (10). Der Reibring (11) ist beispielsweise aus einem Stahlstreifen geformt.An annular surface ( 10 ) is formed in the fixed part ( 1 ). This is preferably covered with a friction lining with a high coefficient of friction. An open, radially elastic friction ring ( 11 ) lies on the ring surface ( 10 ) with its outer surface ( 12 ) acting as a friction surface (cf. FIG. 3). One free end ( 13 ) of the friction ring ( 11 ) has a bend ( 14 ) which is fastened in a slot ( 15 ) of the hub ( 5 ) in the circumferential direction without play. The friction ring ( 11 ) wraps around the hub ( 5 ) in the direction (U) by almost 360 °. The outer surface ( 12 ) presses against the ring surface ( 10 ). The friction ring ( 11 ) is formed, for example, from a steel strip.

Die Schneckenfeder (7) ist so eingebaut, daß sie sich bei einer Schwenkung des Armes (2) in Richtung des Pfeiles (S) spannt und in Gegenrichtung (E) entspannt. Der zu spannende Riemen (16) ist in Fig. 1 angedeutet.The worm spring ( 7 ) is installed in such a way that it tensions when the arm ( 2 ) is pivoted in the direction of the arrow (S) and relaxes in the opposite direction (E) . The belt ( 16 ) to be tensioned is indicated in FIG. 1.

Die Funktionsweise der beschriebenen Vorrichtung ist etwa folgende:The operation of the device described is approximately the following:

Wird der Arm (2) in Richtung (S) geschwenkt, dann verspannt sich der Reibring (11) infolge Reibschlusses in der Ringfläche (10). Dabei entsteht ein hohes Reibungsdämpfungsmoment (MS), das näherungsweise der Gleichung folgt:If the arm ( 2 ) is pivoted in the direction (S) , then the friction ring ( 11 ) is braced in the ring surface ( 10 ) as a result of frictional engagement. This creates a high friction damping torque (MS) , which roughly follows the equation:

MS = r A p (e mya - 1). MS = r A p (e mya - 1).

Hierbei sind:Here are:

r der wirksame Reibungsradius, A die wirksame Reibfläche, p die Pressung des Reibrings (11), my der Reibungskoeffizient, a der Umschlingungswinkel - hier fast 360° -. r the effective friction radius , A the effective friction surface, p the pressure of the friction ring ( 11 ), my the coefficient of friction, a the wrap angle - here almost 360 ° -.

Bei einem Schwenken des Armes (2 ) in Richtung (E) dagegen besteht die Tendenz eines Lösens des Reibrings (11) von der Ringfläche (10). Dabei ergibt sich ein wesentlich niedrigeres Reibungsdämpfungsmoment (ML), das näherungsweise durch die Beziehung beschreibbar ist:In contrast, when the arm ( 2 ) is pivoted in the direction (E) , there is a tendency for the friction ring ( 11 ) to come loose from the ring surface ( 10 ). This results in a significantly lower friction damping torque (ML) , which can be approximately described by the relationship:

ML = r A p (1 - 1/e mya ). ML = r A p (1 - 1 / e mya ).

Bei der beschriebenen Anordnung der Schneckenfeder (7) ergibt sich dann, wenn diese in Spannrichtung (S) belastet wird, ein sehr viel größeres Reibungsdämpfungsmoment als dann, wenn sie sich entspannend an den Riemen (16) andrückt. Dadurch werden einerseits Schläge des Riemens (16) stark gedämpft. Andererseits erfolgt eine Entspannung der Schneckenfeder (7) ohne große Verzögerung infolge der Dämpfung.In the described arrangement of the worm spring ( 7 ), when it is loaded in the tensioning direction (S) , there is a much greater friction damping torque than when it presses against the belt ( 16 ) in a relaxing manner. On the one hand, blows of the belt ( 16 ) are strongly damped. On the other hand, the worm spring ( 7 ) relaxes without great delay due to the damping.

Wie obigen Gleichungen zu entnehmen, ist der Umschlingungswinkel (a) wesentlich mitbestimmend für die Dämpfungsmomente und das Verhältnis der Dämpfungsmomente (MS/ML). Im Bedarfsfall wird zur Vergrößerung des Umschlingungswinkels (a) der Reibring (11) mit mehreren Windungen versehen.As can be seen from the equations above, the wrap angle (a) is a key factor in determining the damping moments and the ratio of the damping moments (MS / ML) . If necessary, the friction ring ( 11 ) is provided with several turns to increase the wrap angle (a) .

Zwischen der Innenfläche ( 17) des Reibrings (11) und der Nabe (5) besteht ein Spalt (18). Beim Schwenken in Gegenrichtung (E) wird der Reibring (11) teilweise in den Spalt (18) gezogen. Bei einer danach anschließenden Bewegung in Richtung (S) ergibt sich dann ein Leerhub, bis der Reibring (11) wieder vollständig an der Ringfläche (10) anliegt. Um diesen Leerhub möglichst klein zu halten, wird auf der der als Reibfläche wirkenden Außenfläche (12) gegenüberliegenden Seite des Reibrings (11) eine radiale Abstützung vorgesehen. Diese kann entweder dadurch geschaffen sein, daß der Spalt (18) möglichst klein dimensioniert wird oder daß in den Spalt (18) eine elastische Einlage eingesetzt wird.There is a gap ( 18 ) between the inner surface ( 17 ) of the friction ring ( 11 ) and the hub ( 5 ). When pivoting in the opposite direction (E) , the friction ring ( 11 ) is partially pulled into the gap ( 18 ). With a subsequent movement in direction (S) , there is then an idle stroke until the friction ring ( 11 ) again lies completely against the ring surface ( 10 ). In order to keep this idle stroke as small as possible, a radial support is provided on the side of the friction ring ( 11 ) opposite the outer surface ( 12 ) acting as the friction surface. This can either be created by dimensioning the gap ( 18 ) as small as possible or by inserting an elastic insert into the gap ( 18 ).

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 stellt eine Umkehrung des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1 bis 3 dar. Der Reibring (11) ist mit seiner Umbiegung (14) am festen Teil (1) in Umfangsrichtung spielfrei eingespannt. Hier dient die Innenfläche (17) des Reibrings (11) als Reibfläche. Diese liegt an der äußeren Ringfläche (19) der Nabe (5) an. Hier ist die Außenfläche der Nabe (5) oder die Innenfläche (17) des Reibrings (11) mit einem Reibbelag mit hohem Reibungskoeffizienten belegt.The embodiment according to FIGS. 4 and 5 represents a reversal of the embodiment according to FIGS. 1 to 3. The friction ring ( 11 ) is clamped with its bend ( 14 ) on the fixed part ( 1 ) in the circumferential direction without play. Here the inner surface ( 17 ) of the friction ring ( 11 ) serves as a friction surface. This lies on the outer ring surface ( 19 ) of the hub ( 5 ). Here the outer surface of the hub ( 5 ) or the inner surface ( 17 ) of the friction ring ( 11 ) is covered with a friction lining with a high coefficient of friction.

Im übrigen wird auf die Erläuterungen zum Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 verwiesen. die radiale Abstützung erfolgt hier gegebenenfalls im Spalt (18) zwischen dem festen Teil (1) und der Außenfläche (12 ) des Reibrings (11).For the rest, reference is made to the explanations for the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3. the radial support is optionally carried out in the gap ( 18 ) between the fixed part ( 1 ) and the outer surface ( 12 ) of the friction ring ( 11 ).

Claims (11)

1. Spannvorrichtung, insbesondere Riemenspannvorrichtung, mit einem gegenüber einem festen Teil zwischen zwei Endanschlägen schwenkbaren Spannteil, wobei zwischen den beiden Teilen eine Feder und ein Reibungsdämpfungsmittel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Reibungsdämpfungsmittel ein offener, radial elastischer Reibring (11) mit seiner einen Umfangsfläche (12 in Fig. 3; 17 in Fig. 5) an einer Ringfläche (10 in Fig. 3; 19 in Fig. 5) des einen Teils (1 in Fig. 3; 2, 5 in Fig. 5) kraftschlüssig anliegt, daß der Reibring (11) so ausgelegt ist, daß er in beiden Richtungen eine Schwenkbewegung des schwenkbaren Teils (2, 5) zwischen den Endanschlägen zuläßt, und daß das eine Ende (13) des Reibrings (11) am anderen Teil (2, 5 in Fig. 3; 1 in Fig. 5) spielfrei festgelegt ist.1. tensioning device, in particular belt tensioning device, with a tensioning part pivotable relative to a fixed part between two end stops, a spring and a friction damping means being arranged between the two parts, characterized in that an open, radially elastic friction ring ( 11 ) with its one is used as the friction damping means Circumferential surface ( 12 in Fig. 3; 17 in Fig. 5) on an annular surface ( 10 in Fig. 3; 19 in Fig. 5) of one part ( 1 in Fig. 3; 2, 5 in Fig. 5) is non-positively that the friction ring ( 11 ) is designed such that it allows a pivoting movement of the pivotable part ( 2, 5 ) between the end stops in both directions, and that one end ( 13 ) of the friction ring ( 11 ) on the other part ( 2, 5 in Fig. 3; 1 in Fig. 5) is set without play. 2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (11) die Ringfläche ( 10; 19) in einem Umschlingungswinkel von fast 360° umschließt.2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the friction ring ( 11 ) encloses the ring surface ( 10; 19 ) at a wrap angle of almost 360 °. 3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (11) mehrere Windungen aufweist. 3. Clamping device according to claim 1, characterized in that the friction ring ( 11 ) has a plurality of turns. 4. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfläche (10; 19) oder die als Reibfläche wirkende Umfangsfläche (12; 17) des Reibrings (11) mit einem Reibbelag versehen ist.4. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the annular surface ( 10; 19 ) or the peripheral surface acting as a friction surface ( 12; 17 ) of the friction ring ( 11 ) is provided with a friction lining. 5. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (11) so in die Ringfläche (10) eingesetzt ist, daß in Spannrichtung der Feder (7) ein größeres Reibungsdämpfungsmoment auftritt als in Entspannungsrichtung der Feder (7).5. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the friction ring ( 11 ) is inserted into the annular surface ( 10 ) in such a way that a greater friction damping torque occurs in the tensioning direction of the spring ( 7 ) than in the relaxation direction of the spring ( 7 ). 6. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (11) eine an einem Lagerzapfen (4) des festen Teils (1) gelagerte Nabe (5) des schwenkbaren Teils (2) umschließt.6. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the friction ring ( 11 ) encloses a on a bearing pin ( 4 ) of the fixed part ( 1 ) mounted hub ( 5 ) of the pivotable part ( 2 ). 7. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (13) des Reibringes (11) eine Umbiegung (14) aufweist, die in einem Schlitz (15) des einen Teils (2, 5; 1) sitzt.7. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the end ( 13 ) of the friction ring ( 11 ) has a bend ( 14 ) which sits in a slot ( 15 ) of one part ( 2, 5; 1 ). 8. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (11) radial an der seiner Reibfläche (12; 17) gegenüberliegenden Seite abgestützt ist.8. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the friction ring ( 11 ) is supported radially on the side opposite its friction surface ( 12; 17 ). 9. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (13) des Reibrings (11) am schwenkbaren Teil (2, 5) festgelegt ist.9. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that one end ( 13 ) of the friction ring ( 11 ) on the pivotable part ( 2, 5 ) is fixed. 10. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (11) mit seiner Außenfläche (12) an der Ringfläche (10) anliegt. 10. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the friction ring ( 11 ) rests with its outer surface ( 12 ) on the ring surface ( 10 ). 11. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (11) mit seiner Innenfläche (17) an der Ringfläche (19) des schwenkbaren Teils (2, 5) anliegt und das eine Ende (13) am festen Teil (1) festgelegt ist.11. Clamping device according to one of the preceding claims 1-8, characterized in that the friction ring ( 11 ) rests with its inner surface ( 17 ) on the ring surface ( 19 ) of the pivotable part ( 2, 5 ) and the one end ( 13 ) on fixed part ( 1 ) is fixed.
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